Электротехника 3 (стр. 2 из 3)

Электропроводность – способность вещества пропускать электрический ток.

Проводники

(обладают высокой электропроводностью)

1 рода 2 род

Металлы, среды, электролиты, электролиты

газы, плазма, вакуум. носителями эл.заряда являются

Ток образуется свободными ē, ионы – заряженные атомы и

электронная электропроводимость молекулы.

Полупроводники - материалы, которые по своим эл. свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Относятся: германий, кремний, селен, оксиды металлов, соединения металлов с серой. Электропроводность и концентрация носителей зарядов в них зависит от температуры, освещенности, примесей.

Обладают проводимостью

Электронной(-) дырочной(+)

Если на п/п действует эл. поле, движение дырок и электронов становится упорядоченным и в п/п возникает эл. ток.

Применение: выпрямители, усилители, "строительный" материал диодов, трансляторов, микропроцессоров и др. электронной техники.

Диэлектрики – ряд веществ, у которых отсутствуют свободные электроны.

Диэлектрики

полярные неполярные

1) центры распределения "+" 1) центры распределения

и "-" зарядов не совпадают "+" и "-" зарядов совпадают

2 ) "поле ориентирует готовые диполи" 2) поле растягивает молекулы

в диполи, оси которых

направлены вдоль поля.

Эл. диполь – пара разноименных точечных зарядов, связанных между собой и находящихся на малом расстоянии.

· Явление направленного движения свободных носителей эл. зарядов в веществе или в вакууме наз. эл. током проводимости.

Величина тока проводимости определяется эл. зарядом всех частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Общий заряд частиц, прошедших через сечение за это время.

Q=e*n

[I]=A

· Постоянный ток – эл. ток, длительно не изменяющийся по величине и направлению.

· Переменный ток – эл. ток, изменяющийся в теч.времени.

· Плотность тока – отношение величины тока в проводимости к площади поперечного сечения этого проводника. j=

⇒j определяет интенсивность(способность) проводника определ. Сечение выдерживать ту или иную токовую нагрузку.

[j]=

Понятия активных и пассивных элементов.

Активные элементы эл. цепи считаются те элементы, в которых эл. энергия переходит в тепловую энергию.

Цепи, содержащие активные элементы – эл. цепи.

Виды соединения проводников.

последовательное параллельное

1)I=const

I_об=I₁=I₂

2)U_об=U₁+U₂1)U=const

3) R_об=R₁+R₂ U_об=U₁=U₂

4) падение напряжения 2)I_об=I₁+I₂

на проводниках прямо 3)

пропорционально их

сопротивлениям:

4) сила тока в участках цепи

обратно пропорциональны их

сопротивлениям:

Смешанное

Величина, обратная сопротивлению называется проводимостью.

; Си:[g]=сименс ( сим)

Закон Джоуля – Ленца: кол-во теплоты, выделяемое в проводнике прямо пропорционально приложенному напряжению, силе тока, протекающей в проводнике и времени, в течение которого этот ток протекает.

[Q ]= Дж

Методы расчета эл. цепей.

1. Метод свертывания.

а) на схеме обозначаются все токи и условные точки

б) заменяются эквивалентными группы резисторов, с явно выраженным последовательным и параллельным соединением и определяются их сопротивления

в) замена ведется до получения простейшей схемы, для которой элементарно определяется общее (эквивалентное) сопротивление всей цепи

г) по заданному напряжению источника и вычисленному общему сопротивлению всей цепи определяется ток в неразветвленной части цепи

д) определяются падения напряжения на участках цепи и ток каждого резистора.

Электроемкость. Конденсаторы. Виды соединения конденсаторов.

Конденсатор – это устройство, состоящее из двух проводников

(пластин), разделенных диэлектриком, толщина которого мала

по сравнению с размерами проводников.

Типы конденсаторов.

искусственные: естественные:

бумажные, электролитические, электропроводка, две жилы

слюденные, воздушные. кабеля, жила кабеля и броня.

Цепи, содержащие конденсатор – электростатические цепи. Основной параметр – емкость – физ.величина, характеризующая зарядом, который нужно сообщить одной из пластин конденсатора, чтобы напряжение между пластинами изменилось на единицу.

Обозначение: С

Си: [С]= Ф (фарад); 1мкФ=10^-6 Ф 1нФ=10^-9 Ф 1пФ=10^-12 Ф

Емкость плоского конденсатора

– вакуум

- среда

S –площадь пластин

D – расстояние между пластинами.

Емкость конденсатора можно увеличить за счет уменьшения расстояния между пластинами, однако это приведет к уменьшению толщины диэлектрика, т.е уменьшению его электрической прочности. Увеличение емкости конденсатора с опред. диэлектриком можно добиться увеличением площади пластин, но это приведет к увеличению габарита конденсатора.